半导体物理第二章 pn结习题答案
时间: 2024-01-11 07:00:45 浏览: 44
第二章的pn结习题答案如下:
1. 为了形成pn结,p型半导体和n型半导体需要通过扩散过程将杂质原子相互扩散,并在结区形成耗尽层。
2. pn结的正向偏置是指在结的两边加正电压,使电子流从n型区向p型区流动。
3. pn结的反向偏置是指在结的两边加负电压,使耗尽层更宽,阻止电子和空穴的扩散。
4. pn结的漏电流在正向偏置时增加,而在反向偏置时减小。
5. 内建电场是在达到热平衡时由于扩散产生的,它阻止进一步的电子和空穴扩散。
6. 在pn结正向偏置下,电子和空穴因为扩散效应而聚集到结区,最终导致电子与空穴复合,产生光子。
7. 肖特基势垒是pn结正向偏置时在p型半导体和金属接触处产生的电位障碍。
8. 直接遗传图表示在pn结反向偏置状态下电子和空穴在结区由漂移效应直接穿过结而产生的电流密度分布图。
9. 碳化硅是一种具有较高击穿电场强度和热导率的宽禁带半导体,适合用于高频功率器件。
10. LED是利用pn结的电子和空穴复合释放出光子的原理制成的半导体器件。
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半导体的pn结结构特性
半导体的pn结是指在半导体中,p型区域和n型区域通过扩散或外加电场形成的一个结。它是半导体器件中最基本的结构之一,具有以下特性:
1. 整体呈电中性:pn结的p区和n区在正常情况下呈电中性,不存在电场和电流。
2. 有一定的空间电荷区:pn结中p区和n区的自由电子和空穴在结区相遇,发生复合,使得结区内出现空间电荷区,其中,p区的空穴被耗尽,n区的自由电子也被耗尽。
3. 可以形成正向偏压:当外加电源的正极连接 pn 结的 p 区,负极连接 n 区时,电子会从 n 区流向 p 区,空穴从 p 区流向 n 区,此时,空间电荷区的宽度会变窄,电流可以通过 pn 结。
4. 可以形成反向偏压:当外加电源的正极连接 pn 结的 n 区,负极连接 p 区时,电子会被阻挡在 n 区,空穴会被阻挡在 p 区,此时,空间电荷区的宽度会变宽,几乎不会有电流通过 pn 结。
5. 具有整流特性:当 pn 结处于正向偏压时,电流可以通过 pn 结,这种现象称为导通,当 pn 结处于反向偏压时,几乎不会有电流通过 pn 结,这种现象称为截止。这种具有导通和截止特性的现象称为整流现象,是半导体器件中最基本的功能之一。
总的来说,pn结是半导体器件中最基本的结构之一,具有整流特性和电阻特性,是半导体器件如二极管、晶体管等的基础。